10月23日早上，天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室上搭載的一顆小衛(wèi)星在太空中成功釋放，并且對天宮二號和神舟十一號組合體進(jìn)行了第一次拍照。
太空中又迎來了一位愛情見證者——伴隨衛(wèi)星。10月23日早晨7時(shí)31分，伴隨衛(wèi)星從天宮二號成功釋放，未來不久，這個(gè)只有一臺打印機(jī)大小的小家伙，將為天宮二號和神舟十一號組合體補(bǔ)拍若干張屬于他們倆的浪漫婚紗照。
就在4天前，孤獨(dú)飛行一月有余的天宮二號，和她的如意郎君神舟十一號，在太空相遇。他們倆在航天員景海鵬、陳冬的見證下，辦了一場別開生面的太空婚禮，他們在距離地球母親393公里的太空，牽手、擁吻，成就一段佳話。
不過茫茫太空，兩位新人又都有8噸之重，速度比飛行的子彈還要快8倍，讓他倆精準(zhǔn)無誤地找到對方，交會、牽手，對接、完成驚世之吻，并不容易，一位位深藏絕技的月老在其中立了大功。在婚禮舉辦之時(shí)，“電科月老”浮出水面，備受矚目。
尋找
擁有“火眼金睛” 再黑也能找到它
在黑暗的太空，神舟十一號要想追上天宮二號，必須隨時(shí)掌握“心上人”的實(shí)時(shí)蹤跡，然后主動“邂逅”，慢慢靠近直至完美對接，給她一個(gè)浪漫驚喜。
“電科月老”早就考慮到這一點(diǎn)，在他們身上安裝了激光雷達(dá)“智慧眼”，有了它，就像孫猴子擁有了“火眼金睛”，再黑也不怕找不到“妖怪”。
根據(jù)中國電科激光雷達(dá)項(xiàng)目副總師吳登喜的說法，激光雷達(dá)——作為交會對接控制測量關(guān)鍵敏感器之一，在神舟十一號、天宮二號尋覓彼此的中近距離段，將完成對目標(biāo)距離、角度、變化率等信息實(shí)時(shí)高精度測量，支撐導(dǎo)航控制系統(tǒng)完成控制任務(wù)。
其原理并不復(fù)雜。在此次交會對接任務(wù)中，天宮二號搭載了中國電科研制的激光雷達(dá)合作目標(biāo)，神舟十一號則搭載了激光雷達(dá)主機(jī)和信息處理機(jī)，其探測的基本過程，是由安裝在神十一飛船上的激光雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)出激光束，激光束照射到天宮二號上后返回信號，激光雷達(dá)系統(tǒng)再根據(jù)接收到的返回信號計(jì)算分析。
“天宮二號攜帶的激光雷達(dá)合作目標(biāo)裝載了特殊的玻璃棱鏡，可以從多方位、大范圍內(nèi)反射激光雷達(dá)的光信號，配合激光雷達(dá)完成距離、角度等飛行參數(shù)的測量，確保飛船進(jìn)行精準(zhǔn)對接?！眳堑窍舱f。
盡管激光雷達(dá)“智慧眼”并不是第一次登上神舟飛船，但吳登喜表示，同神舟十號相比，神舟十一號任務(wù)絕不是神舟十號激光雷達(dá)任務(wù)的簡單重復(fù)，“神舟十一號將面對新的對接飛行器，新的對接環(huán)境以及新的空間試驗(yàn)驗(yàn)證任務(wù)，為空間站的正式應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證”。
按照計(jì)劃，未來中國空間站上可能有多個(gè)方向的接口，這就需要飛行器從一個(gè)對接口繞到另外一個(gè)對接口進(jìn)行對接，因此天宮二號和神舟十一號交會任務(wù)中還增加了飛船繞飛試驗(yàn)。飛船繞飛時(shí)，需要躲避太陽帆板、分支艙段和各種天線等突出物，確保安全可靠對接，避免碰撞、刮蹭等可能發(fā)生的事故。
這時(shí)，激光雷達(dá)“智慧眼”又要發(fā)揮作用了。吳登喜說，它可以在對接過程中始終“不眨眼”，時(shí)刻監(jiān)視周圍的復(fù)雜環(huán)境，測量相對位置關(guān)系，提供大視場范圍的精確測量數(shù)據(jù)，引導(dǎo)飛船控制和保障與突出物體有足夠的安全距離。
婚約
良辰吉日毫秒不差 靠準(zhǔn)時(shí)“掐點(diǎn)”
擁吻的良辰吉日，不可有分毫的誤差。為給這對新人準(zhǔn)時(shí)“掐點(diǎn)”，“電科月老”特意打造了一套幾乎毫秒不差的“時(shí)統(tǒng)設(shè)備”，只要能夠準(zhǔn)時(shí)“對表”，就能夠按時(shí)完成浪漫之約。
按照中國電科副總工程師柴霖的說法，天宮二號與神舟十一號的對接“就像打仗一樣”，指揮員總是要求大家“對表”，確定一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間，各個(gè)系統(tǒng)才可以同步行動，“否則，就會發(fā)生對接不上，或兩個(gè)航天器相撞的后果?！?/p>
這時(shí)，“電科月老”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、北京飛控中心、中繼衛(wèi)星控管中心、衛(wèi)星測控中心及各測控站、測量船上部署的“時(shí)統(tǒng)設(shè)備”，就起到“對表”的作用。
柴霖說，通過該設(shè)備，可以為整個(gè)航天系統(tǒng)中的各種用戶設(shè)備，提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號和標(biāo)準(zhǔn)頻率信號，以期達(dá)到一個(gè)效果，即讓分散在各地的用戶設(shè)備在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)下同步工作，“3000年誤差不超過1秒”。
此外，神舟十一號要與天宮二號對接，還必須要精準(zhǔn)掌握發(fā)射的時(shí)間及狀態(tài)，這就需要T0控制臺。T0控制臺提供神舟十一號發(fā)射的倒計(jì)時(shí)、反饋運(yùn)載火箭的點(diǎn)火時(shí)刻和起飛時(shí)刻，并分發(fā)到通信、測量和控制系統(tǒng)。
T0控制臺采用的是“雙通道”、雙處理的新模式。柴霖說，未建立雙通道，一旦出現(xiàn)故障，僥幸好一些的情況是，火箭發(fā)射失敗，但還矗立在發(fā)射塔；最可怕的是，火箭發(fā)射出去了，但相應(yīng)數(shù)據(jù)并沒傳回來，直接影響啟動下一步設(shè)備以及對飛船的進(jìn)一步控制?！?/p>
換句話說，想要良辰吉日毫秒不差，不僅需要準(zhǔn)時(shí)發(fā)出點(diǎn)火指令，還要反饋回來點(diǎn)火是否成功、是否成功起飛、何時(shí)起飛等信息。而這些提供信息的前提是，時(shí)間要對準(zhǔn)。
相守
甜蜜時(shí)刻 “神經(jīng)元”和“蜘蛛網(wǎng)”掌控
如今，神舟十一號和天宮二號在歷經(jīng)黑暗尋找后，終于完成了世紀(jì)擁吻，這次，在證婚人景海鵬、陳冬的陪伴和見證下，“天神”許下了在太空中共度一個(gè)月的美好承諾，創(chuàng)造了中國航天史上最長的相守。
一個(gè)月的時(shí)間，他們要如何完成相處的磨合？“電科月老”配備的傳感器——類似人體內(nèi)的“神經(jīng)元”，可隨時(shí)監(jiān)測他們一個(gè)月的相處進(jìn)展。
按照中國電科傳感器專家智文虎的說法，傳感器是各類裝備最重要的基礎(chǔ)支撐之一，被譽(yù)為信息化裝備的神經(jīng)元，可以監(jiān)測火控、伺服機(jī)構(gòu)、發(fā)動機(jī)等系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。傳感器一旦失效，就會導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，致使裝備失去應(yīng)有的效能。
此次，“電科月老”就為天宮二號、神舟十一號配套了數(shù)十種傳感器，應(yīng)用于運(yùn)載、飛船、航天員三大系統(tǒng)中的遙測、伺服、熱控、推進(jìn)、環(huán)控生保、航天服等分系統(tǒng)，配套種類包括壓力、溫度、濕度、位移、過載、氧氣、二氧化碳、離子感煙、電導(dǎo)、呼吸、心電、體溫等傳感器，其主要功能為環(huán)境監(jiān)測與控制、航天員生理監(jiān)測、遙測測量等。
這些傳感器在各個(gè)系統(tǒng)中起著不可或缺的作用。以環(huán)控生保系統(tǒng)為例，座艙總壓傳感器用來測量及調(diào)節(jié)艙內(nèi)大氣環(huán)境壓力，氧傳感器用來監(jiān)控艙內(nèi)氧氣含量，溫濕度傳感器組件用來測量艙內(nèi)溫度及相對濕度，離子感煙探測器、差定溫傳感器用來監(jiān)測預(yù)報(bào)艙內(nèi)火災(zāi)，液滿提醒裝置用于冷凝水貯箱液滿狀態(tài)的提示，還有減壓、泵壓、液溫等傳感器，則用于各類裝置的參數(shù)監(jiān)控。
只有這些還不夠，“電科月老”還打造了一張可天地互聯(lián)的通信測控“蜘蛛網(wǎng)”，有了它，“證婚人”就可以隨時(shí)傳達(dá)“情報(bào)”。
中國電科測控系統(tǒng)總師陳建民說，海陸空構(gòu)成的測控“蜘蛛網(wǎng)”可實(shí)現(xiàn)跟蹤、測量、遙控、遙測、安全控制、話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，并將接收到的測量、遙測信息傳送給航天飛行控制中心，根據(jù)航天飛行控制中心的指令與飛行器通信，建立了飛行器與地面之間唯一的通路。
通信系統(tǒng)則包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)、天地超短波通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、載人航天實(shí)況電視系統(tǒng)等，這些設(shè)備負(fù)責(zé)完成任務(wù)期間各種測控?cái)?shù)據(jù)、指揮調(diào)度、天地通信話音和視頻等信息的順利傳輸，陳建民說，這些構(gòu)建了覆蓋各個(gè)站點(diǎn)的地面通信網(wǎng)絡(luò)，為各個(gè)階段提供測控和通信保證。
這其中，天地通信監(jiān)控中心是整個(gè)通信系統(tǒng)的樞紐，它可以第一時(shí)間收聽和監(jiān)視飛船經(jīng)過的各地面站接收到的圖像和聲音，并且第一時(shí)間掌握飛船和各地面站的設(shè)備狀態(tài)，陳建民說，“我們在電視上看到的航天員畫面、聽到的指揮員與航天員通信的聲音，都是從這里送出的?！?/p>
